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研究表明消费性3D打印机对人体有潜在健康影响

发布时间:2018/12/19 13:24:49 来源: 网络文摘
美国保险商实验室(UL,位于美国伊利诺斯州诺斯布鲁克市)开始在个人住宅、教育机构和工作环境中使用熔融沉积成型(FDM)3D打印机评估可能对公众造成的危害。采用标准发射室和数据分析协议进行的试验表明,3D打印可以产生高浓度的超微粒子。

研究表明消费性3D打印机对人体有潜在健康影响
    在今年7月于费城举行的2018年室内空气会议上,一名演讲者指出,3D打印机潜是否对健康会造成潜在的负面影响,这种担忧越来越多,因为它们在家庭、教室和其他小型室内环境中越来越流行,儿童等弱势群体容易受到伤害。研究记录了来自3D打印机的颗粒和挥发性有机化合物在空气中的高含量。
    直到最近,还缺乏使用标准方法对粒子发射进行系统表征的方法,3D打印机的粒子形成机制也不清楚。对FDM产生的颗粒的毒性研究也很有限。在这项*的研究中,UL对FDM3D打印机的排放物进行了全面的评估,包括通过室内实验表征颗粒和VOC排放量(每消耗一组长丝的排放量),以及对成分和潜在毒性的估计。
    记者试图从FDM 3D打印机制造商Stratasys获得对这项研究的评论,但未能成功。
    测试是在一个不锈钢实验室中进行的,该实验室是按照ASTM标准D6670和ULGreenguard认证2823设计的。排放的测试程序和计算遵循用于测试激光打印机排放的BAM(2012)标准。颗粒组成采用气溶胶质谱法测定,长丝/颗粒组成采用热解BC/MS法测定。毒性试验集中于颗粒氧化电位或氧化应激反应。在室内实验中,将颗粒收集到聚四氟乙烯过滤器上,并对过滤器提取物进行各种细胞和非细胞分析。
    结果表明,一般情况下,颗粒数浓度在打印过程开始时达到峰值,然后随着打印的继续而下降,达到稳定状态。浓度分布和总排放量在很大程度上取决于长丝材料。例如,最广泛使用的原料ABS通常比聚乳酸释放出更多的颗粒。
    聚乳酸的粒子在化学上类似于长丝单体,而ABS长丝产生的粒子在化学上不同于块状长丝。毒性试验表明,颗粒基本上不溶于水,因为颗粒液体提取物的过滤消除了所有的毒性反应。所有毒性试验都显示出对FDM发射粒子的反应,不同成分的长丝在每个表面积或质量基础上的反应也是不同的。
    然而,从ABS中释放出的粒子比PLA在单位打印时间或单位打印物体质量(或消耗的长丝)基础上释放出的粒子毒性更大。挥发性有机化合物的排放量因长丝材料而异;ABS总VOC排放量高于PLA。在各种检测到的VOC中,有许多已知的潜在危害,如ABS长丝中的苯乙烯和尼龙长丝中的己内酰胺。
    在户外空气交换最少的小空间打印时,某些有害物质的浓度可能超过建议的水平。因此,该研究建议,减少曝光的策略包括用低排放长丝打印、降低挤压温度、提高室外空气通风率或提供局部排气。排放结果表明,应采取措施尽量减少室内暴露。